一種電壓轉換電路制造技術

本發(fā)明專利技術公開了一種電壓轉換電路，包括：一階電荷泵，用于形成輸出電壓從所述輸出端輸出，為負載提供電壓；負反饋環(huán)路，用于形成反饋電壓輸出至所述一階電荷泵的輸入端；振蕩器偏置電路，用于給環(huán)形振蕩器提供偏置電壓；環(huán)形振蕩器，用于在所述反饋電壓的控制下輸出時鐘信號。本發(fā)明專利技術實施例通過負反饋環(huán)路控制一階電荷泵的輸入電壓以及時鐘信號的幅值，將一階電荷泵的輸入端電壓傳遞到輸出端，從而形成穩(wěn)定的輸出電壓，同時根據(jù)負載電流的情況通過環(huán)形振蕩器調(diào)整一階電荷泵的時鐘控制信號的頻率，在保證輸出穩(wěn)定目標電壓的同時降低系統(tǒng)的功耗。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術實施例涉及電路技術，尤其涉及一種電壓轉換電路。
技術介紹
電壓轉換電路被用于將信號的電壓從一個模擬電壓范圍轉換到另一個模擬電壓范圍。在一些電壓轉換電路中用到了電荷栗，通常電荷栗時鐘控制的頻率是某一固定值，為了滿足最大負載電流的情況，時鐘的頻率通常設計的比較快，因此當負載電流較小時電荷栗也不得不以同樣較快的頻率工作，只能單一依靠負反饋環(huán)路的反饋電壓來降低電荷栗的能力，該情況下電荷栗提供電流的能力降低了，而電荷栗的功耗卻沒有降低，造成了功耗的極大浪費，因此需要進一步對此類電壓轉換電路進行改進。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術提供一種電壓轉換電路，以輸出穩(wěn)定的目標電壓。本專利技術實施例提供一種電壓轉換電路，包括:一階電荷栗，包括輸入端、輸出端、正向時鐘控制端和反向時鐘控制端，所述一階電荷栗用于在正向時鐘控制端和反向時鐘控制端所提供時鐘信號的控制下，形成輸出電壓從所述輸出端輸出，為負載提供電壓；負反饋環(huán)路，包括電源端、電壓反饋端和反饋輸出端，所述電壓反饋端與所述一階電荷栗的輸出端相連，用于根據(jù)所述輸出電壓調(diào)整所述電源端輸入的源電壓，以形成反饋電壓，從所述反饋輸出端輸出至所述一階電荷栗的輸入端；振蕩器偏置電路，包括電源端，與所述負反饋環(huán)路的反饋輸出端相連接，用于給環(huán)形振蕩器提供偏置電壓；環(huán)形振蕩器，與所述振蕩器偏置電路相連，用于在所述負反饋環(huán)路的反饋電壓的控制下輸出時鐘信號。所述電壓轉換電路還包括時鐘信號處理電路，所述時鐘信號處理電路的輸入端與所述環(huán)形振蕩器的輸出端相連，輸出端與所述一階電荷栗的時鐘控制端相連，用于調(diào)整時鐘信號的幅值。所述一階電荷栗包括:第一 N溝道金屬氧化物半導體型場效應管NM0S，第一 P溝道金屬氧化物半導體型場效應管PM0S，第二 PMOS管，第三PMOS管，第一電容和第二電容。其中，所述第一 NMOS管的漏極為所述一階電荷栗的輸入端，柵極為正向時鐘控制端，源極通過第一電容與反向時鐘控制端連接，并與所述第一 PMOS管的源極相連接；所述第一 PMOS管的柵極通過第二電容與正向時鐘控制端相連接，漏極為所述一階電荷栗的輸出端；所述第二 PMOS管的柵極和源極與所述第一 PMOS管的柵極相連接，漏極與所述一階電荷栗的輸出端相連接；所述第三PMOS管的柵極和漏極與所述一階電荷栗的輸出端相連接，源極與所述第一 PMOS管的柵極相連接。所述負反饋環(huán)路包括第二 NMOS管，第三NMOS管，第四NMOS管，第四PMOS管，第五PMOS管，第六PMOS管和第三電阻。其中，所述第二 NMOS管的柵極為負反饋環(huán)路的電壓反饋端，通過第一電阻與所述一階電荷栗的輸出端相連接，并通過第二電阻接地，漏極分別與所述第五PMOS管的漏極和柵極相連接；所述第五PMOS管的源極與電源端連接；所述第六PMOS管和所述第三NMOS管分別與所述第五PMOS管和所述第二 NMOS管成鏡像連接；所述第四PMOS管的源極與電源端相連接，柵極與所述第三NMOS管的漏極連接，漏極為負反饋環(huán)路的反饋輸出端，通過第三電阻接地；所述第四NMOS管的漏極分別與所述第三NMOS管的源極和所述第二 NMOS管源極相連接，源極接地。所述振蕩器偏置電路包括第七PMOS管，第八PMOS管、第五NMOS管和第四電阻。其中，所述第七PMOS管的源極與所述負反饋環(huán)路的反饋電壓端相連，漏極通過第四電阻接地，柵極與所述第八PMOS管的柵極相連；所述第八PMOS管與所述第七PMOS管鏡像連接，漏極與所述第五NMOS管的漏極相連；所述第五NMOS管的柵極為所述振蕩器偏置電路的輸出端與環(huán)形振蕩器相連，源極接地。所述環(huán)形振蕩器包括第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管、第九NMOS管、第十NMOS管、第^^一 NMOS管、第十二 NMOS管、第九PMOS管、第十PMOS管、第^^一 PMOS管、第十二PMOS管、第十三PMOS管、第十四PMOS管和第十五PMOS管。其中所述第六NMOS管的柵極為環(huán)形振蕩器的輸入端，與所述振蕩器偏置電路相連，源極接地，漏極與所述第九PMOS管的漏極相連；所述第九PMOS管的源極與電源端相連，柵極與所述第十PMOS管的柵極相連；所述第十PMOS管與所述第九PMOS管鏡像連接，并依次與所述第十三PMOS管、第七NMOS管和第十NMOS管串聯(lián)連接；其中第十三PMOS管的柵極與第七NMOS管的柵極相連，第十NMOS管的源極接地；所述第十一 PMOS管與所述第十PMOS管并聯(lián)，并依次與所述第十四PMOS管、第八NMOS管和第^^一 NMOS管串聯(lián)連接；其中第十四PMOS管的柵極與第八NMOS管的柵極相連，第i^一 NMOS管的源極接地；所述第十二 PMOS管與所述第i^一 PMOS管并聯(lián)，并依次與所述第十五PMOS管、第九NMOS管和第十二 NMOS管串聯(lián)連接；其中第十五PMOS管的柵極與第九NMOS管的柵極相連，第十二 NMOS管的源極接地；其中第十五PMOS管的漏極為環(huán)形振蕩器的輸出端。所述時鐘信號處理電路包括第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器和第五反相器。其中所述第一反相器、第二反相器和第三反相器依次串聯(lián)連接；所述第四反相器和第五反相器串聯(lián)后與所述第一反相器、第二反相器和第三反相器并聯(lián)。本專利技術實施例提供的電壓轉換電路，通過負反饋環(huán)路控制一階電荷栗的輸入電壓以及時鐘信號的幅值，將一階電荷栗的輸入端電壓傳遞到輸出端，從而形成穩(wěn)定的輸出電壓，同時根據(jù)負載電流的情況通過環(huán)形振蕩器調(diào)整一階電荷栗時鐘信號的頻率，在保證輸出穩(wěn)定目標電壓的同時降低系統(tǒng)的功耗。【附圖說明】圖1是本專利技術實施例一提供的一種電壓轉換電路框圖；圖2是本專利技術實施例二提供的一階電荷栗和負反饋環(huán)路的電路圖；圖3是本專利技術實施例三提供的振蕩器偏置電路和環(huán)形振蕩器的電路圖；圖4是本專利技術實施例四提供的時鐘信號處理電路的電路圖。【具體實施方式】下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本專利技術，而非對本專利技術的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本專利技術相關的部分而非全部結構。實施例一圖1為本專利技術實施例一提供的一種電壓轉換電路框圖，本實施例適用于負載需要變化范圍窄的供電電壓的情況。本實施例提供的一種電壓轉換電路框圖，如圖1所示，包括:一階電荷栗、負反饋環(huán)路、振蕩器偏置電路和環(huán)形振蕩器。—階電荷栗包括輸入端、輸出端、正向時鐘控制端(CLKB)和反向時鐘控制端(CLK)，所述一階電荷栗用于在正向時鐘控制端和反向時鐘控制端所提供時鐘信號的控制下，形成輸出電壓從所述輸出端輸出，為負載提供電壓。負反饋環(huán)路包括電源端、電壓反饋端和反饋輸出端，所述電壓反饋端與所述一階電荷栗的輸出端相連，用于根據(jù)所述輸出電壓調(diào)整所述電源端輸入的源電壓，以形成反饋電壓，從所述反饋輸出端輸出至所述一階電荷栗的輸入端。振蕩器偏置電路，包括電源端，與所述負反饋環(huán)路的反饋輸出端相連接，用于給環(huán)形振蕩器提供偏置電壓。環(huán)形振蕩器，與所述振蕩器偏置電路相連，用于在所述負反饋環(huán)路的反饋電壓的控制下輸出時鐘信號。所述電壓轉換電路還包括時鐘信號處理電路，所述時鐘信號處理電路的輸入端與所述環(huán)形振蕩器的輸出端相連，輸出端與所述一階電荷栗的時鐘控制端相連，用于調(diào)整時本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種電壓轉換電路，其特征在于，包括：一階電荷泵，包括輸入端、輸出端、正向時鐘控制端和反向時鐘控制端，所述一階電荷泵用于在正向時鐘控制端和反向時鐘控制端所提供時鐘信號的控制下，形成輸出電壓從所述輸出端輸出，為負載提供電壓；負反饋環(huán)路，包括電源端、電壓反饋端和反饋輸出端，所述電壓反饋端與所述一階電荷泵的輸出端相連，用于根據(jù)所述輸出電壓調(diào)整所述電源端輸入的源電壓，以形成反饋電壓，從所述反饋輸出端輸出至所述一階電荷泵的輸入端；振蕩器偏置電路，包括電源端，與所述負反饋環(huán)路的反饋輸出端相連接，用于給環(huán)形振蕩器提供偏置電壓；環(huán)形振蕩器，與所述振蕩器偏置電路相連，用于在所述負反饋環(huán)路的反饋電壓的控制下輸出時鐘信號。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：陳曉璐，胡洪，
申請(專利權)人：北京兆易創(chuàng)新科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11